自動化柱上永磁真空斷路器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動化柱上永磁真空斷路器，包括真空開關本體、操動機構和智能控制器三部分；真空開關本體為三相分體式結構，三組絕緣支柱垂直安裝在箱體上表面，箱體設置有接線盒和接地螺栓；操動機構包括永磁操動機構和手動操作機構，永磁操動機構的控制線與接線盒對接，永磁操動機構安裝在箱體中，手動操作機構安裝在箱體外；智能控制器通過控制器總線及航空插座與接線盒對接。本實用新型的結構緊湊，工作可靠。
【專利說明】
自動化柱上永磁真空斷路器
技術領域
[0001] 本實用新型屬于電氣設備技術領域，涉及一種自動化柱上永磁真空斷路器。
【背景技術】
[0002] 真空斷路器的驅動機構，從最初的電磁操動機構，發展到現在廣泛應用的彈簧操 動機構，帶動了真空開關的發展。彈簧機構利用交直流兩用電動機對彈簧進行預儲能，利用 彈簧儲能進行分合閘操作，從而對電源要求低，交直流均可操作，即使電源丟失仍可完成一 個合分循環，因此得到廣泛應用。但彈簧機構也有其自身不可克服的缺點：零件數量多，要 求加工精度尚，制造工藝復雜，成本尚，廣品可靠性不易保證，限制了真空開關向電氣壽命、 免維護等要求更高的方向發展。因此，近年來出現了永磁操動機構真空斷路器。為高參數真 空開關開辟了一條新的路徑。
[0003] 從永磁操動機構的結構上可看出，其動作過程簡單，機構零件比彈簧機構減少 80%以上，大大降低了故障率，基本可達到免維護，因此近年來國內外有眾多的廠家相繼推 出了永磁操動機構真空斷路器。現有的永磁操動機構真空斷路器雖然形式多樣，但是結構 還不夠完善，可靠程度還不夠高，需要進一步改進。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型提供了一種自動化柱上永磁真空斷路器，解決了現有技術中永磁操動 機構真空斷路器形式多樣，結構還不夠完善，可靠程度還不夠高的問題。
[0005] 本實用新型的技術方案是:一種自動化柱上永磁真空斷路器，包括真空開關本體、 操動機構和智能控制器三部分；
[0006] 真空開關本體為三相分體式結構，三組絕緣支柱垂直安裝在箱體上表面，箱體設 置有接線盒和接地螺栓；
[0007] 操動機構包括永磁操動機構和手動操作機構，永磁操動機構的控制線與接線盒對 接，永磁操動機構安裝在箱體中，手動操作機構安裝在箱體外；
[0008] 智能控制器通過控制器總線及航空插座與接線盒對接。
[0009] 本實用新型的自動化柱上永磁真空斷路器，其特征還包括：
[0010] 所述的絕緣支柱內腔中的真空滅弧室的動導電桿通過喇叭型軟聯接與下出線聯 通，下出線與電壓互感器進線連接，電壓互感器進線通過電壓互感器繞組與電壓互感器出 線連接，電壓互感器繞組兩邊通過電壓互感器絕緣層固定安裝在箱體上。
[0011] 所述的永磁操動機構包括合閘線圈及分閘線圈的動鐵芯、磁扼板及永磁鐵，其中 的動鐵芯上的拉桿與主軸上的拐臂鉸連，主軸上的拐臂伸出箱體之外與隔離手柄固定連 接，隔咼手柄與隔咼拉桿一端鉸接，隔咼拉桿另一端的隔咼拉桿接頭與隔咼刀閘上的靜觸 頭離合連接，隔離刀閘另一端與上出線連接。
[0012] 所述的三組絕緣支柱結構一致，每個絕緣支柱中的真空滅弧室、電流互感器、上出 線和下出線固定成一個整體，電流互感器通過電流互感器線速與接線盒連接。
[0013] 所述的隔離手柄外側另外連接有分閘手柄環和手動分閘手柄。
[0014] 本實用新型的有益效果是，作為一種三相交流50HZ戶外高壓開關設備，主要用作 變電站10KV出線開關及10KV級三相交流電力系統中作為分、合負荷電流，開斷過載電流及 短路電流的線路保護開關。利用永磁操動機構替換傳統的電動彈簧機構，再加裝一個普通 手動彈簧機構(在停電狀態下可手動分合閘），配套的智能控制器，達到實現線路監控，產品 免維護的目的，具有廣泛的配合范圍和靈活方便的動作程序整定方式，具有很高的工作可 靠性和安全性，是自具控制和保護功能的新型"機電一體化"智能高壓開關設備;實現了無 油化，小型化，高可靠，免維護，是城鄉電網改造理想的更新換代產品；使用本斷路器，無需 另設繼電保護系統，簡化變電站的設施，降低變電站建設造價，提高供電可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的局部結構不意圖；
[0016] 圖2是本實用新型的整體結構示意圖。
[0017] 圖中，1、電流互感器，2、下出線，3、電壓互感器進線，4、電壓互感器絕緣層，5、電壓 互感器繞組，6、電壓互感器出線，7、絕緣支柱，8、上出線，9、隔離刀閘，10、靜觸頭，11、隔離 拉桿接頭，12、隔離拉桿，13、隔離手柄，14、接線盒，15、箱體，16、電流互感器線速(封裝）， 17、控制器總線，18、智能控制器，19、分閘手柄環，20、接地螺栓，21、手動分閘手柄，22、航空 插座。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1、圖2,本實用新型的結構是，包括真空開關本體、操動機構和智能控制器18 三部分；
[0019] 真空開關本體為三相分體式結構，三組相互獨立的絕緣支柱7垂直安裝在長方形 鋁合金的箱體15上表面，箱體15設置有接線盒14和接地螺栓20,接地螺栓20通過導線實現 整體設備的安全接地;操動機構包括永磁操動機構和手動操作機構，組成雙穩態結構，永磁 操動機構的控制線與接線盒14對接，接線盒14通過航空插座22對外連接實現信號控制，永 磁操動機構安裝在箱體15中，手動操作機構安裝在箱體15外，手動操作機構對外分別設置 有分閘手柄環19和手動分閘手柄21;智能控制器18與真空開關本體分開布置，智能控制器 18設置有控制面板，控制面板上包括合閘按鈕、分閘按鈕等，智能控制器18通過控制器總線 17及航空插座22與接線盒14對接實現電氣聯接，用于控制永磁操動機構的工作；
[0020] 三組絕緣支柱7(A相、B相、C相)是真空開關的核心部件，結構一致，每個絕緣支柱7 中的真空滅弧室、電流互感器1、上出線8和下出線2固定在一起，實際使用時采用戶外環氧 樹脂澆注成一個整體，電流互感器1通過電流互感器線速16(封裝)與接線盒14連接;在A、B、 C相的電流互感器1中，A、C相電流互感器1用于保護，B相電流互感器1用于給智能控制器18 充電，分別通過接線盒14連接相應的設備;絕緣支柱7內腔中的真空滅弧室的動導電桿通過 喇叭型軟聯接與下出線2聯通，構成導電主回路;絕緣支柱7下腔內的絕緣拉桿的上端與真 空滅弧室的動導電桿相連，絕緣拉桿的下端伸入箱體15內與主軸上的觸頭拐臂聯接，當永 磁操動機構帶動主軸轉動時，絕緣拉桿便拉動真空滅弧室的動導電桿，實現主回路的分、合 閘操作；
[0021] 下出線2與電壓互感器進線3連接，電壓互感器進線3通過電壓互感器繞組5與電壓 互感器出線6連接，電壓互感器繞組5兩邊通過電壓互感器絕緣層4固定安裝在箱體15上；
[0022] 永磁操動機構為雙線圈式結構，主要包括合閘線圈及分閘線圈的動鐵芯、磁扼板 及永磁鐵，其中的動鐵芯上的拉桿與主軸上的拐臂鉸連，從而將動鐵芯的往復直線運動轉 變為主軸的擺動。
[0023]主軸上的拐臂伸出箱體15之外與隔離手柄13固定連接，隔離手柄13與隔離拉桿12 一端鉸接，隔離拉桿12另一端的隔離拉桿接頭11與隔離刀閘9上的靜觸頭10離合連接，隔離 刀閘9另一端與上出線8連接；
[0024]在隔離手柄13外側另外連接有分閘手柄環19和手動分閘手柄21。
[0025]本實用新型的工作原理是，
[0026] 1)合閘操作
[0027] 當手動按下智能控制器18的合閘按鈕(或遠控給出合閘信號），智能控制器18的主 控電路經適當延時確定信號有效后接通合閘電路向永磁操動機構的合閘線圈輸出能量，永 磁操動機構的內部磁場發生變化，當電磁力足以抵消分閘穩態的永磁保持力時，動鐵芯受 力失去平衡，永磁操動機構在電磁力的作用下向合閘方向運動，同時通過主軸及拐臂推動 絕緣拉桿和動導電桿，完成真空開關的合閘。到達合閘位置時，"合位置"接近開關給出信 號，合閘回路關斷，磁路中只有永磁鐵產生的磁場，此時永磁保持力使永磁操動機構保持在 "合閘穩態"，斷路器保持在合閘位置。
[0028] 2)分閘操作
[0029] 斷路器合閘后，當手動按下智能控制器18的分閘按鈕(或遠控給出分閘信號），智 能控制器18的主控電路經適當延時確定信號有效后接通分閘電路向永磁操動機構的分閘 線圈輸出能量，當電磁場足以克服合閘穩態的永磁保持力時，動鐵芯在電磁力和觸頭彈簧 力的作用下，向分閘方向運動，通過主軸上的拐臂拉動絕緣拉桿和動導電桿完成真空開關 的分閘，到達分閘位置時，"分位置"接近開關給出信號，分閘回路關斷，磁路中只有永磁鐵 產生的磁場，此時永磁保持力使永磁操動機構保持在"分閘穩態"，斷路器保持在分閘位置。
[0030] 3)故障保護
[0031] 當斷路器的負荷線路發生故障時，故障電流信號被絕緣支柱7內的電流互感器測 到，送入智能控制器18，智能控制器18對電流信號進行處理和識別，當判定電流值大于整定 的保護值時，智能控制器18按照倍數作出速斷或過流保護選擇，并作相應的延時后發出分 閘指令，斷路器自動分閘，實現故障保護;若在延時期間電流小于保護定值，智能控制器18 則不發分閘指令，從而實現涌流避峰功能。
[0032] 4)手動分閘
[0033]分閘手柄環19和手動分閘手柄21，以備在緊急情況下，通過人力拉動隔離手柄13 實現手動分閘。
[0034] 5)重合閘操作
[0035] 當斷路器完成故障保護動作后，可按預定的動作程序進行自動重合閘操作；智能 控制器18對所配置的真空斷路器，可按預定的動作程序實現多次重合閘和多種故障保護。
[0036] 實施例的產品名稱:戶外交流高壓真空斷路器
[0037]實施例的產品型號：Z W 51 - 12/D 630-20,其中的字母數字的含義是，Z表示真 空斷路器;W表示戶外；51表示設計序號;D表示永磁操動機構；12表示額定電壓為12KV;630 表示額定電流為630A;20表示額定短路開斷電流為20kA。該產品的主要技術參數見表1。 [0038]表1、實施例的主要技術參數
[0040]該產品的電氣機械性能參數見表2。 [0041] 表2、電氣機械性能
【主權項】
1. 一種自動化柱上永磁真空斷路器，其特征是:包括真空開關本體、操動機構和智能控 制器(18)三部分； 真空開關本體為三相分體式結構，三組絕緣支柱(7)垂直安裝在箱體（15)上表面，箱體 (15)設置有接線盒(14)和接地螺栓(20); 操動機構包括永磁操動機構和手動操作機構，永磁操動機構的控制線與接線盒（14)對 接，永磁操動機構安裝在箱體(15)中，手動操作機構安裝在箱體(15)外； 智能控制器(18)通過控制器總線（17)及航空插座(22)與接線盒(14)對接。2. 根據權利要求1所述的自動化柱上永磁真空斷路器，其特征是:所述的絕緣支柱(7) 內腔中的真空滅弧室的動導電桿通過喇叭型軟聯接與下出線(2)聯通，下出線(2)與電壓互 感器進線（3)連接，電壓互感器進線（3)通過電壓互感器繞組（5)與電壓互感器出線（6)連 接，電壓互感器繞組(5)兩邊通過電壓互感器絕緣層(4)固定安裝在箱體(15)上。3. 根據權利要求1所述的自動化柱上永磁真空斷路器，其特征是:所述的永磁操動機構 包括合閘線圈及分閘線圈的動鐵芯、磁扼板及永磁鐵，其中的動鐵芯上的拉桿與主軸上的 拐臂鉸連，主軸上的拐臂伸出箱體（15)之外與隔離手柄（13)固定連接，隔離手柄（13)與隔 離拉桿（12) -端鉸接，隔離拉桿（12)另一端的隔離拉桿接頭（11)與隔離刀閘（9)上的靜觸 頭(10)離合連接，隔離刀閘(9)另一端與上出線(8)連接。4. 根據權利要求3所述的自動化柱上永磁真空斷路器，其特征是:所述的三組絕緣支柱 (7)結構一致，每個絕緣支柱(7)中的真空滅弧室、電流互感器（1)、上出線(8)和下出線(2) 固定成一個整體，電流互感器(1)通過電流互感器線速(16)與接線盒（14)連接。5. 根據權利要求3所述的自動化柱上永磁真空斷路器，其特征是:所述的隔離手柄（13) 外側另外連接有分閘手柄環(19)和手動分閘手柄(21)。
【文檔編號】H01H33/666GK205595272SQ201620440183
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】鄭祥恭, 刁美崗, 孫玉偉
【申請人】浙江宏偉電網科技股份有限公司